CN219041744U - 放大电路、无线通信模块和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种放大电路、无线通信模块和电子设备，放大电路包括：功分模块、主路放大模块、第一处理模块、第二处理模块、峰路放大模块和第一匹配网络；所述功分模块的第一输出端依次通过所述主路放大模块和所述第一处理模块连接所述第一匹配网络的输入端，第二输出端依次通过所述第二处理模块和所述峰路放大模块连接所述第一匹配网络的输入端。本申请能够提高通信效率，提高电路带宽，增强谐波抑制功能，同时通过简化相移网络简化对应的电路结构，有助于控制对应放大电路的尺寸，减小放大电路所占用的面积。

Description

放大电路、无线通信模块和电子设备

技术领域

本申请涉及集成电路技术领域，具体涉及一种放大电路、无线通信模块和电子设备。

背景技术

多尔蒂(Doherty)功率放大器这一类放大电路广泛应用在WIFI(无线通信技术)模块等无线通信设备；这类放大电路具有提高放大器效率，同时保持线性工作模式等优势。发明人研究发现传统的多尔蒂功率放大器往往具有相对大的面积，容易导致对应放大电路的尺寸大。

实用新型内容

鉴于此，本申请提供一种放大电路、无线通信模块和电子设备，以解决传统的多尔蒂功率放大器往往具有相对大的面积，容易导致对应放大电路尺寸大的技术问题。

本申请提供一种放大电路，包括功分模块、主路放大模块、第一处理模块、第二处理模块、峰路放大模块和第一匹配网络；

所述功分模块的第一输出端依次通过所述主路放大模块和所述第一处理模块连接所述第一匹配网络的输入端，第二输出端依次通过所述第二处理模块和所述峰路放大模块连接所述第一匹配网络的输入端；

所述功分模块用于对初始信号进行功率分配处理，向所述主路放大模块输出主路原始信号，向所述峰路放大模块输出峰路原始信号；

所述主路放大模块用于放大所述主路原始信号，向所述第一处理模块输出主路放大信号；

所述第一处理模块用于对所述主路放大信号进行阻抗匹配和移相处理，得到主路输出信号；

所述第二处理模块用于对所述峰路原始信号进行阻抗匹配和移相处理，得到峰路处理信号；

所述峰路放大模块用于放大所述峰路处理信号，输出所述峰路输出信号；

所述第一匹配网络用于对所述主路输出信号和所述峰路输出信号融合后的信号进行阻抗匹配。

可选地，所述第一处理模块的第一移相参数匹配所述第二处理模块的第二移相参数。

可选地，所述第一处理模块包括第一电感单元和第一电容单元；所述第一电感单元的第一端连接所述主路放大模块的输出端，第二端连接所述第一匹配网络的输入端，且通过所述第一电容单元接地。

可选地，所述第二处理模块包括移相网络和第二匹配网络；所述移相网络的输入端连接所述功分模块的第二输出端，输出端通过所述第二匹配网络连接所述峰路放大模块的输入端。

可选地，所述主路放大模块包括第一巴伦转换器、第一放大器、第二放大器和第二巴伦转换器；所述第一巴伦转换器的第一输入端连接所述功分模块的第一输出端，第二输入端接地，第一输出端通过所述第一放大器连接所述第二巴伦转换器的第一输入端，第二输出端通过所述第二放大器连接所述第二巴伦转换器的第二输入端；所述第二巴伦转换器的第一输出端连接所述第一处理模块的输入端，第二输出端接地。

可选地，所述峰路放大模块包括第三巴伦转换器、第三放大器、第四放大器和第四巴伦转换器；所述第三巴伦转换器的第一输入端连接所述第二处理模块的输出端，第二输入端接地，第一输出端通过所述第三放大器连接所述第四巴伦转换器的第一输入端，第二输出端通过所述第四放大器连接所述第四巴伦转换器的第二输入端；所述第四巴伦转换器的第一输出端连接所述第一匹配网络的输入端，第二输出端接地。

可选地，所述放大电路还包括第三匹配网络；所述第三匹配网络连接在所述功分模块的第一输出端和所述主路放大模块的输入端之间。

可选地，所述放大电路还包括第四匹配网络；所述第四匹配网络连接在所述峰路放大模块的输出端和所述第一匹配网络的输入端之间。

本申请还提供一种无线通信模块，包括上述任一种放大电路。

本申请还提供一种电子设备，包括上述任一种放大电路或者上述任一种无线通信模块。

本申请提供的放大电路、无线通信模块和电子设备，将初始信号功分处理为主路原始信号和峰路原始信号，分别对主路原始信号和峰路原始信号进行放大等处理，能够对初始信号进行线性放大；其中第一处理模块和第二处理模块分别可以对输入的信号进行阻抗匹配和移相处理，在实现各通路阻抗匹配的基础上，还能进行移相，无需针对各个功能分别设置独立的处理网络，能够简化对应的电路结构，有助于控制对应放大电路的尺寸，减小放大电路所占用的面积。

进一步地，主路放大模块和峰路放大模块分别采用巴伦转换器实现单端信号与差分信号之间的转换，从而采用差分结构放大器放大对应信号，能够提升各放大模块的工作带宽，抑制偶次谐波。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例的放大电路结构示意图；

图2是本申请另一实施例的放大电路结构示意图；

图3是本申请另一实施例的放大电路结构示意图；

图4是本申请一实施例的第一处理模块结构示意图；

图5是本申请另一实施例的放大电路结构示意图；

图6a和图6b是本申请一实施例的相关网络结构示意图；

图7是本申请另一实施例的放大电路结构示意图；

图8是本申请另一实施例的放大电路结构示意图；

图9是本申请另一实施例的放大电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。

本申请第一方面提供一种放大电路，参考图1所示，上述放大电路包括功分模块110、主路放大模块120、第一处理模块130、第二处理模块140、峰路放大模块150和第一匹配网络160。所述功分模块110的第一输出端依次通过所述主路放大模块120和所述第一处理模块130连接所述第一匹配网络160的输入端，功分模块110的第二输出端依次通过所述第二处理模块140和所述峰路放大模块150连接所述第一匹配网络160的输入端。

所述功分模块110用于对初始信号进行功率分配处理，向所述主路放大模块120输出主路原始信号，向所述峰路放大模块140输出峰路原始信号。具体地，上述放大电路可以设于射频前端模组，此时该初始信号可以为放大电路所在射频前端模组中待发送的初始射频信号。具体地，上述功分模块110可以包括功率分配器等将初始信号功分为主路和峰路这两路信号的器件。

所述主路放大模块120用于放大所述主路原始信号，向所述第一处理模块130输出主路放大信号。主路放大模块120可以包括放大器，也可以包括具有放大功能的其他结构。

所述第一处理模块130用于对所述主路放大信号进行阻抗匹配和移相处理，以减小传输损耗，得到能够与峰路输出信号直接叠加的主路输出信号。可选地，第一处理模块130可以包括LC网络等具有阻抗匹配和移相功能的网络。

所述第二处理模块140用于对所述峰路原始信号进行阻抗匹配和移相处理，以减小峰路原始信号在后续传输过程中的传输损耗，得到峰路处理信号。

所述峰路放大模块150用于放大所述峰路处理信号，输出所述峰路输出信号；峰路放大模块150可以包括放大器，也可以包括具有放大功能的其他结构。

所述第一匹配网络160用于对所述主路输出信号和所述峰路输出信号融合后的信号进行阻抗匹配，以输出供放大电路所在无线通信模块进行通信传输的放大输出信号，进一步降低相关信号传输过程中的损耗，提升通信效率。具体地，第一匹配网络160用于对主路输出信号和峰路输出信号融合后的信号进行50欧姆阻抗匹配，匹配后的信号为放大电路最终输出的放大输出信号。第一匹配网络160可以包括电感和电容等组件，各组件的参数可以通过匹配网络的参数调试方法调试确定。

可选地，若功分模块110包括功率分配器111，主路放大模块120包括主路放大器121，峰路放大模块150包括峰路放大器151，上述放大电路的结构也可以参考图2所示。

上述放大电路可以为多尔蒂功率放大器，将初始信号功分处理为主路原始信号和峰路原始信号，分别对主路原始信号和峰路原始信号进行放大等处理，能够对初始信号进行线性放大；其中第一处理模块130和第二处理模块140分别可以对输入的信号进行阻抗匹配和移相处理，在实现各通路阻抗匹配的基础上，还能进行移相，无需针对各个功能分别设置独立的处理网络，能够简化对应的电路结构，有助于控制对应放大电路的尺寸，减小放大电路所占用的面积。

在一个实施例中，所述第一处理模块130的第一移相参数匹配所述第二处理模块140的第二移相参数，例如第一移相参数为90°，第二移相参数也为90°等等，以使主路输出信号和峰路输出信号的相位基本相同，这样主路输出信号和峰路输出信号可以直接进行叠加输入第一匹配网络160。

在一个实施例中，参考图3和图4所示，所述第一处理模块130包括第一电感单元131和第一电容单元132；所述第一电感单元131的第一端连接所述主路放大模块120的输出端，第一电感单元131的第二端连接所述第一匹配网络160的输入端，且第一电感单元131的第二端通过所述第一电容单元132接地。

具体地，第一电感单元131可以包括至少一个电感，第一电容单元132可以包括至少一个电容。可选地，第一电感单元131包括电感L1，第一电容单元132包括电容C1，此时如图4所示，第一处理模块130可以包括电感L1和电容C1，电感L1的第一端连接所述主路放大模块120的输出端，电感L1的第二端连接所述第一匹配网络160的输入端，且电感L1的第二端通过电容C1接地。

上述第一电感单元131的第一电感参数和第一电容单元132的第一电容参数可以依据第一处理模块130输入端和输出端分别对应的阻抗参数等因素确定。可选地，可以采用相关LC网络的参数调试方法调试上述第一处理模块130，根据第一处理模块130的传输特性最优时的网络参数确定第一电感参数和第一电容参数，以使第一处理模块130能够精准地对主路放大信号进行阻抗匹配和移相处理。

在一个实施例中，上述第二处理模块140的结构可以依据对应放大电路的应用场景等因素设定。可选地，第二处理模块140可以包括至少一个LC网络，以通过至少一个LC网络对峰路原始信号进行移相处理和阻抗匹配。可选地，第二处理模块140中各个LC网络的参数可以分别采用相关LC网络的参数调试方法调试确定。

在一个示例中，参考图5所示，所述第二处理模块140包括移相网络141和第二匹配网络142；所述移相网络141的输入端连接所述功分模块110的第二输出端，移相网络141的输出端通过所述第二匹配网络142连接所述峰路放大模块150的输入端。移相网络141用于对峰路原始信号进行移相处理，第二匹配网络142用于对移向后的峰路原始信号进行阻抗匹配处理，得到峰路处理信号。

可选地，第二移相参数包括移相网络141的移相参数和第二匹配网络142的移相参数之和，第一处理模块130的第一移相参数匹配移相网络141的移相参数和第二匹配网络142的移相参数之和；例如若移相网络141的移相参数为70°，第二匹配网络142的移相参数为20°，则第一移相参数为90°。

可选地，移相网络141可以包括对应的LC网络，以实现移相功能，例如参考图6a所示，移相网络141可以包括第二电感L2、第二电容C2和第三电容C3，第二电感L2的第一端连接功分模块110的第二输出端，第二电感L2的第二端连接第二匹配网络142的输入端，第二电感L2的第一端还通过第二电容C2接地，第二电感L2的第二端还通过第三电容C3接地。其中第二电感L2、第二电容C2和第三电容C3分别对应的参数取值可以根据移相需求和相关调试方法调试确定。

可选地，第二匹配网络142可以包括对应的LC网络，以实现阻抗匹配功能，例如参考图6b所示，第二匹配网络142可以包括第三电感L3和第四电容C4，第三电感L3的第一端连接移相网络141的输出端，第三电感L3的第二端连接峰路放大模块150的输入端，第三电感L3的第二端还通过第四电容C4接地。其中第三电感L3、第四电容C4分别对应的参数取值可以通过相关调试方法调试确定。

在一个实施例中，参考图7所示，所述放大电路还包括第三匹配网络170；所述第三匹配网络170连接在所述功分模块110的第一输出端和所述主路放大模块120的输入端之间，以对输入主路放大模块120的信号进行阻抗匹配处理，进一步提高主路的信号传输效率。

在一个示例中，如图7所示，所述放大电路还包括第四匹配网络180；所述第四匹配网络180连接在所述峰路放大模块150的输出端和所述第一匹配网络160的输入端之间，以对峰路放大模块150输出的信号进行阻抗匹配处理，得到峰路输出信号，进一步提高峰路的信号传输效率。

在一个实施例中，参考图8和图9所示，所述主路放大模块120包括第一巴伦转换器122、第一放大器123、第二放大器124和第二巴伦转换器125；所述第一巴伦转换器122的第一输入端连接所述功分模块110的第一输出端，第一巴伦转换器122的第二输入端接地，第一巴伦转换器122的第一输出端通过所述第一放大器123连接所述第二巴伦转换器125的第一输入端，第一巴伦转换器122的第二输出端通过所述第二放大器124连接所述第二巴伦转换器125的第二输入端；所述第二巴伦转换器125的第一输出端连接所述第一处理模块130的输入端，第二巴伦转换器125的第二输出端接地。可选地，如图9所示，若放大电路包括第三匹配网络170，上述第一巴伦转换器122的第一输入端连接第三匹配网络170的输出端。

本实施例采用巴伦转换器实现单端信号与差分信号之间的转换，从而在主路采用差分结构放大器放大对应信号，能够提升主路放大模块120的工作带宽，抑制偶次谐波。

在一个实施例中，参考图8和图9所示，所述峰路放大模块150包括第三巴伦转换器152、第三放大器153、第四放大器154和第四巴伦转换器155；所述第三巴伦转换器152的第一输入端连接所述第二处理模块130的输出端，第三巴伦转换器152的第二输入端接地，第三巴伦转换器152的第一输出端通过所述第三放大器153连接所述第四巴伦转换器155的第一输入端，第二输出端通过所述第四放大器154连接所述第四巴伦转换器155的第二输入端；所述第四巴伦转换器155的第一输出端连接所述第一匹配网络160的输入端，第四巴伦转换器155的第二输出端接地。可选地，如图9所示，若放大电路包括第四匹配网络180，上述第四巴伦转换器155的第一输出端连接第四匹配网络180的输入端。

本实施例采用巴伦转换器实现单端信号与差分信号之间的转换，从而在峰路采用差分结构放大器放大对应信号，能够提升峰路放大模块150的工作带宽，抑制偶次谐波。

以上放大电路，将初始信号功分处理为主路原始信号和峰路原始信号，分别对主路原始信号和峰路原始信号进行放大等处理，能够对初始信号进行线性放大；其中第一处理模块130和第二处理模块140分别可以对输入的信号进行阻抗匹配和移相处理，在实现各通路阻抗匹配的基础上，还能进行移相，无需针对各个功能分别设置独立的处理网络，能够简化对应的电路结构，有助于控制对应放大电路的尺寸，减小放大电路所占用的面积。此外主路放大模块120和峰路放大模块150分别采用巴伦转换器实现单端信号与差分信号之间的转换，从而采用差分结构放大器放大对应信号，能够提升各放大模块的工作带宽，抑制偶次谐波。

本申请还提供一种无线通信模块，包括上述任一实施例所述的放大电路，其中放大电路所占用的面积相对小，工作带宽能够得到扩展。可选地，上述无线通信模块可以作为射频前端电路。

本申请还提供一种电子设备，包括上述任一实施例所述的放大电路或者上述任一实施例所述的无线通信模块。该电子设备可以包括无线路由器等无线通信设备，其具有上述任一实施例所述的放大电路的所有有益效果，在此不再赘述。

尽管已经相对于一个或多个实现方式示出并描述了本申请，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本申请包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示)，即使在结构上与执行本文所示的本说明书的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。

即，以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

另外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本申请，本申请给出了以上描述。在以上描述中，为了解释的目的而列出了各个细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本申请。在其它实施例中，不会对公知的过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本申请的描述变得晦涩。因此，本申请并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。

Claims (10)

1.一种放大电路，其特征在于，所述放大电路包括：功分模块、主路放大模块、第一处理模块、第二处理模块、峰路放大模块和第一匹配网络；

所述功分模块的第一输出端依次通过所述主路放大模块和所述第一处理模块连接所述第一匹配网络的输入端，第二输出端依次通过所述第二处理模块和所述峰路放大模块连接所述第一匹配网络的输入端；

所述功分模块用于对初始信号进行功率分配处理，向所述主路放大模块输出主路原始信号，向所述峰路放大模块输出峰路原始信号；

所述主路放大模块用于放大所述主路原始信号，向所述第一处理模块输出主路放大信号；

所述第一处理模块用于对所述主路放大信号进行阻抗匹配和移相处理，得到主路输出信号；

所述第二处理模块用于对所述峰路原始信号进行阻抗匹配和移相处理，得到峰路处理信号；

所述峰路放大模块用于放大所述峰路处理信号，输出所述峰路输出信号；

所述第一匹配网络用于对所述主路输出信号和所述峰路输出信号融合后的信号进行阻抗匹配。

2.根据权利要求1所述的放大电路，其特征在于，所述第一处理模块的第一移相参数匹配所述第二处理模块的第二移相参数。

3.根据权利要求1所述的放大电路，其特征在于，所述第一处理模块包括第一电感单元和第一电容单元；

所述第一电感单元的第一端连接所述主路放大模块的输出端，第二端连接所述第一匹配网络的输入端，且通过所述第一电容单元接地。

4.根据权利要求1所述的放大电路，其特征在于，所述第二处理模块包括移相网络和第二匹配网络；

所述移相网络的输入端连接所述功分模块的第二输出端，输出端通过所述第二匹配网络连接所述峰路放大模块的输入端。

5.根据权利要求1所述的放大电路，其特征在于，所述主路放大模块包括第一巴伦转换器、第一放大器、第二放大器和第二巴伦转换器；

所述第一巴伦转换器的第一输入端连接所述功分模块的第一输出端，第二输入端接地，第一输出端通过所述第一放大器连接所述第二巴伦转换器的第一输入端，第二输出端通过所述第二放大器连接所述第二巴伦转换器的第二输入端；所述第二巴伦转换器的第一输出端连接所述第一处理模块的输入端，第二输出端接地。

6.根据权利要求1所述的放大电路，其特征在于，所述峰路放大模块包括第三巴伦转换器、第三放大器、第四放大器和第四巴伦转换器；

所述第三巴伦转换器的第一输入端连接所述第二处理模块的输出端，第二输入端接地，第一输出端通过所述第三放大器连接所述第四巴伦转换器的第一输入端，第二输出端通过所述第四放大器连接所述第四巴伦转换器的第二输入端；所述第四巴伦转换器的第一输出端连接所述第一匹配网络的输入端，第二输出端接地。

7.根据权利要求1所述的放大电路，其特征在于，所述放大电路还包括第三匹配网络；所述第三匹配网络连接在所述功分模块的第一输出端和所述主路放大模块的输入端之间。

8.根据权利要求1所述的放大电路，其特征在于，所述放大电路还包括第四匹配网络；所述第四匹配网络连接在所述峰路放大模块的输出端和所述第一匹配网络的输入端之间。

9.一种无线通信模块，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的放大电路。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的放大电路或者权利要求9所述的无线通信模块。

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